Розрахунок:

1. Визначення загального обсягу (у м³/год.) газу, що надходить у колону синтезу амоніаку:

де П - продуктивність агрегату, кг/год.; - вміст амоніаку на вході в колону синтезу, % (об.); , м - вміст амоніаку на виході з колони синтезу, % (об.); 0,771 - щільність амоніаку, кг/м³, 1,0316 - поправочний коефіцієнт, що враховує розходження мольних обсягів амоніаку й азотно-водневої суміші (ABC) за нормальних умов.

Вміст газу на вході в колону синтезу:

Компоненти	V, м3/ год.	С, % (об.)
Амоніак	41235,38	3,17
АВС	1077453,03	82,83
Аргон	52422,26	4,03
Метан	129689,81	9,97
Всього	1300800,47	100

2. Визначення вмісту циркуляційного газу на виході з колони.

У розрахунках виходять із того, що при утворенні амоніаку обсяг азотно-водневої суміші зменшується в 2,03 рази (обсяг 1 моль амоніаку 22,05 л, а обсяг 1 моль азоту й водню 22,4 л).

Маса інертних домішок у циркуляційній суміші залишається сталою.

Вміст газу, що виходить із колони синтезу:

Компоненти	V, м3/ год.	С, % (об.)
Амоніак	41235,38 + 145912,5 = 187147,88	16,27
АВС	1077453,03 - 2,03 . 145912,5= 781250,66	67,90
Аргон	52422,26	4,56
Метан	129689,81	11,27
Всього	1150510,61	100

3. Розрахунок вузла первинної конденсації амоніаку. Конденсація відбувається при 28,0 МПа й 40⁰ С. Рівноважний вміст амоніаку в газовій суміші при цих умовах становить = 11,78% (об.). Вихід рідкого амоніаку, що сконденсувався, визначають за формулою:

де V₂ - витрата вступника на конденсацію газу, м³/год.; ,-вміст амоніаку в циркуляційному газі відповідно до й після конденсації, % (об.); Σр, І - питома кількість розчинених газів на 1 м³ рідкого амоніаку :

Тут , , - вміст у вихідному з конденсатора газу відповідно метану, аргону, азотно-водневої суміші з урахуванням їх розчинності (перебувають методом послідовних наближень шляхом порівняння вмістів газу після первинної конденсації. Для першого наближення розраховують вміст газу без обліку розчинності компонентів.), % (про); Р₃ - тиск циркуляційного газу при первинній конденсації, МПа; , , - розчинність газів в 1 м³ рідкого амоніаку, м³/(кгс/см²) (з рівнянь, що апроксимують експери-ментальні дані):

де t₃ - температура первинної конденсації, ⁰С.

Визначення кількості газів, розчинених у рідкому амоніаку:

Аналогічні розрахунки ведуть для аргону й азотно-водневої суміші:

Усього розчинилося в рідкому амоніаку газів:

Вміст газу після первинної конденсації амоніаку (з урахуванням розчинності компонентів):

Компоненти	V, м3/ год.	С, % (об.)
Амоніак	187147,88-58812,60=128335,28	11,78
АВС	781250,66-1164,60=780086,06	71,58
Аргон	52422,26-117,30=52304,96	4,80
Метан	129689,81-645,62=129044,19	11,84
Всього	1089770,49	100